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研究人员开发了可在几十种家用产品中发现的微

2019-05-08 19:57:19 临床观察123℃

  研究人员开发了可在几十种家用产品中发现的微塑料的可生物降解替代品

  2013年6月6日

  如果你已经在水上或附近,你已经看到它 - 全世界海洋,湖泊和溪流的塑料垃圾。但可见的塑料汽水瓶,打火机,人字拖,梳子,绳索可能是最不重要的问题。科学家们开始意识到,你所看不到的是微小的聚乙烯或聚丙烯,称为“微塑料”。可能对海洋生态系统构成更大的威胁。

  现在,弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员将获得资助,帮助他们开发和测试微塑料两种主要来源之一的可生物降解替代品 - “微珠”。在许多家用产品中发现,如牙膏,防晒霜,洗发水,肥皂,唇彩和保湿剂。微塑料也是由较大的塑料垃圾碎片形成的。

  来自弗吉尼亚创新合作伙伴的60,000美元赠款被授予VIMS研究人员Kirk Havens博士和助理教授Donna Bilkovic。他们将与Drs合作完成该项目。威廉& amp;主任杰森麦克德维特玛丽的技术转移办公室,Hampton Roads Sanitation District的Charles Bott和马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究所的David Holbrook。

   在华盛顿特区举行的TechConnect-国家创新峰会期间,该项目的优点得到了TechConnect创新奖的认可。

  “微塑料已经成为世界海洋和河口的一个大问题”。海恩斯说。 “我们已经知道,较大的塑料物品会通过干扰消化或通过勒死来伤害乌龟,海鸟和鱼类等生物;对微塑料的关注是它们甚至更广泛地分散,并且小到足以被更多样化的生物群吃掉。一旦摄入,这些化合物和它们吸收的任何物质都可以放大食物链。

  海洋有毒化学品专家VIMS教授Rob Hale在最近接受Bay Journal记者Karl Blankenship的采访时说:“根据它们的大小和成分,塑料可能会在破碎成颗粒时将先前结合的化学物质释放到水中。同时,有限的研究表明,较小塑料钻头的组成变化可能使它们更容易吸收可能存在于水中的其他化学物质。试验表明,一些小的塑料颗粒容易吸收持久性有机污染物,如多氯联苯(PCBs)和现已禁用的杀虫剂滴滴涕。

  “当有东西出现并吃[一块微塑料]时,”黑尔补充道,“他们基本上已经摄入了一种化学药品。”迄今为止,科学家们已经发现了海洋蠕虫,小型甲壳类动物食物如片脚类动物以及贻贝和藤壶等滤食动物摄入微塑料的证据。

  为了解决微弹性问题,Havens,Bilkovic及其同事Kory Angstadt和David Stanhope正致力于开发来自天然存在的“生物聚酯”家族的微珠。由几种土壤栖息细菌产生。先前的测试表明,这些化合物(称为PHA)可通过海水中常见的微生物完全生物降解,这些微生物将其分解为水,二氧化碳和其他简单分子。

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  同样重要的是,PHA似乎具有在化妆品中使用所需的性质,包括为皮肤清洁剂和牙膏提供轻微砂砾感的能力,以及通过“光学模糊”减少皱纹出现的能力。 2010年,美国化妆品和化妆品的销售额突破360亿美元,其中护肤品占总量的25%。

  PHA的另一个重要特性是它们比目前微珠中的塑料稍微密集。 “PHA沉入水中”,海恩斯说。 “这使他们更有可能在化粪池和污水处理厂生物降解。目前微珠中的塑料是浮力的,增加了它们通过化粪池和污水系统漂浮到河口和其他海洋生态系统的机会。“

  这已经不是VIMS团队第一次转向PHA,之前曾使用它来开发一种可生物降解的面板,现在已经商业化,以解决被遗弃的蟹罐和龙虾陷阱继续捕鱼的问题。该团队先前的研究表明,切萨皮克湾水手每年失去大约20%的蟹笼到风暴和船只螺旋桨。装配这些金属网格“幽灵盆”。带有可生物降解的逃生舱允许任何可能进入这种盆的海洋生物随后自由游动。

  对于目前的项目,VIMS团队已经开始在实验室中创建批量的微珠,测试各种配方和工艺,以生产不同颜色和大小的珠子 - 从1到100微米(典型的人类头发约100微米)。

  该团队的下一步是与Hampton Roads Sanitation District的Charles Bott和他的“序批式反应器” - 实际上是一个实验室规模的废水处理厂 - 合作,以测试他们的微珠在这种情况下的生物降解程度。美国国家标准与技术研究院的David Holbrook博士将提供所需的专业知识和专业仪器,以确定PHA从废水流中消失的速度。

  “这个想法,” Havens说,“我们的微珠将在化粪池,污水处理厂和较小的支流内快速生物降解;在他们到达海湾之前。这是一种减少微塑料污染的主动方法。“

  资料来源:弗吉尼亚海洋科学研究所

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